超精密加工工艺与装备-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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超精密加工工艺与装备

项目名称：超精密加工工艺与装备
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：50925521
申请代码：E050903
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：梁迎春
负责人职称：教授
依托单位：哈尔滨工业大学
批准年度：2009

中文摘要：

长期从事超精密加工基础和应用基础方面的研究，建立了微纳米尺度材料的去除与断裂过程的分子动力学模型，揭示了纳米尺度材料去除时工艺参数、刀具刃口参数、环境条件和缺陷对切削力、表面质量及力学性能的影响规律；建立了超精密加工亚表层完整性的表征和预测模型，从理论上预测出脆性材料亚表层裂纹的产生与演化规律；突破了大行程纳米级超精密定位等多项关键技术，研制出了4种超精密加工机床并实现了纳米切削加工；面向高真空、强辐射等特殊环境，完成了惯性约束激光核聚变神光Ⅲ原型装置靶场机电系统，精度水平与美国著名国家点火工程"NIF装置"的水平相当。这标志着我国在本领域的技术达到了国际领先水平。发表论文200余篇，其中SCI收录45篇，EI收录106篇，获部级一等奖2项，二等奖3项，已申请专利14项，出版著作3部。成果广泛地应用于卫星、导弹、运载火箭、宇宙飞船和激光核聚变等领域，为打破国外技术封锁做出了贡献。

中文主题词：超精密加工；材料组织结构演变；表面能量时效；超精密装备；惯性约束核聚变

英文摘要：

ultra precision machining；structural evolution of materi；time-evolution of surface；ultraprecision equipment；inertial confinement fusion

英文主题词： ultra precision machining；structural evolution of materi；time-evolution of surface；ultraprecision equipment；inertial confinement fusion

结论摘要：

开展了超精密加工基础和应用基础方面的研究。建立了微纳米尺度材料的去除、表面时效与力学特性表征的微观模拟预测模型，着重分析了纳米切削加工过程中切屑形成区材料组织结构演变，已加工材料表面质量时变特性及刀具的磨损机制；阐明了纳米加工中材料去除机理和金刚石刀具石墨化机制；获得了纳米加工过程对材料表面质量、材料组织结构的演化及力学特性的影响规律。建立了固、液、气耦合的动态、静态和热态分析设计的物理模型，以大尺寸KDP晶体全周期误差控制为目标，设计了超精密加工机床并实现了纳米切削加工；发明了宏微驱动并联式高精度大口径光栅位姿调整机构，实现了多组拼接系统之间位置关系的纳米级精密调整，并研制成功了系列化的超精密光栅拼接装置。提出了终端光学系统的多层次模块化设计和离线装校在线复位方法，突破了大行程纳米级超精密定位、大径厚比软脆光学元件的高面形精度低应力夹持、甚多束激光同步高精度引导和光学元件百级洁净控制等多项关键技术，研制由48路激光组成的XXX光Ⅲ主机装置靶场机电系统，综合打靶精度、稳定性满足了设计指标要求；成功完成了空间激光通信装置超精密运动系统，实现了我国首次空间和地面之间捕获、跟踪及信息传输等激光通信实验任务，取得了良好的效果。发表论文50余篇，其中SCI论文26篇，合著英文著作1部，已申请专利40余项，获国防技术发明特等奖1项，国防科技进步二等奖1项。成果广泛地应用于卫星、宇航和激光核聚变等领域，为打破国外技术封锁做出了贡献。

成果综合统计